Ozdobne rośliny do wnętrz w ochronie przed lotnymi ... · Stąd, rośliny takie mogą być...

5
542 Jaromir BUDZIANOWSKI Anna BUDZIANOWSKA Katedra i Zakład Botaniki Farmaceutycznej i Biotechnologii Roślin, Uniwersytet Medyczny im. Karola Marcinkowskiego, Kierownik: Prof. UM dr hab. Barbara Thiem Dodatkowe słowa kluczowe: dym tytoniowy pokojowe rośliny ozdobne biofiltracja Additional key words: tobacco smoke ornamental indoor plants biofiltration Adres do korespondencji: Prof. dr hab. Budzianowski Jaromir 61-861 Poznań, ul. Św. Marii Magdaleny 14 tel.: +61 866 878 48 fax: +61 866 878 61 e-mail: [email protected] prAce pogląDowe Ozdobne rośliny do wnętrz w ochronie przed lotnymi toksynami dymu tytoniowego „z trzeciej ręki” Ornamental indoor plants in protection against volatile toxins of thirdhand tobacco smoke Stosunkowo niedawne badania wykazały, że pozostałości dymu z za- palonego papierosa i wydychanego przez palacza (tzw. dymu z drugiej ręki, ang. Second-hand smoke, SHS) osadzonego na powierzchniach po- mieszczeń i znajdujących się tam przedmiotów (tak zwany „dym z trze- ciej ręki”, ang. Third-hand smoke, THS), zawierają toksyczne związki, które utrzymują się przez długi czas po zaprzestaniu palenia i stanowią poważne zagrożenie dla zdrowia. Prowadzone od ponad 30 lat badania wskazują, że wiele roślin ozdobnych doniczkowych (ponad 100 gatunków) wykazuje w zróżnicowanym stopniu zdolność do wyłapywania z powie- trza toksycznych, lotnych związków organicznych wydzielających się z powierzchni i wyposażenia wnętrz budynków. Związki te to głównie for- maldehyd, benzen, toluen, ksylen, trichloroetylen, które występują rów- nież w dymie tytoniowym i są składni- kami THS. Otrzymano transgeniczny tytoń (Nicotiana tabacum) o znacznie poprawionej zdolności do usuwania wspomnianych lotnych toksyn. Spe- cyficzny dla tytoniu związek-nikotyna jest w znacznym stopniu wyłapywany przez miętę pieprzową (Mentha pipe- rita) z SHS oraz gleby i prawdopodob- nie przez nią metabolizowany. Groźne dla zdrowia mikropyły PM 2,5 (ang. Par- ticulate Matter < 2,5 µm), stanowiące też składnik THS, są akumulowane przez roślinę ozdobną Chlorophytum comosum. Obserwacje te sugerują, że ozdobne rośliny doniczkowe mogą w istotnym stopniu stanowić ochro- nę przed inhalacją lotnych składni- ków dymu tytoniowego z trzeciej ręki (THS) w pomieszczeniach. Autorzy nie deklarują konfliktu interesów Otrzymano: 25.09.2017 Zaakceptowano: 19.10.2017 Relatively recent investigations have shown that residues of smoke from smoldering tobacco and exhaled by a smoker (so called “second-hand smoke”-SHS), which deposited on the indoor surfaces and objects (the so- called „third-hand smoke”-THS) con- tain toxic compounds that persist for a long time after cessation of smok- ing and pose a serious health hazard. Research has shown that many or- namental indoor potted plants (more than 100 species) exhibit varying ability of removal of toxic, volatile organic compounds emissing from the surface and the interior of build- ings. These compounds are mainly formaldehyde, benzene, toluene, xy- lene, trichlorethylene, which are also found in tobacco smoke and are com- ponents of THS. Transgenic tobacco (Nicotiana tabacum) was obtained with significantly improved ability to remove above mentioned volatile tox- ins. The tobacco-specific compound - nicotine is largely absorbed by pep- permint (Mentha piperita) from SHS and soil and is probably metabolized. Health-threatening microparticles PM 2.5 (Particulate matter <2.5 µm), which are also a component of THS, can be accumulated by the ornamen- tal plant Chlorophytum comosum. These observations suggest that or- namental potted plants can signifi- cantly protect against the inhalation of volatile third-hand smoke (THS) components in the indoor compart- ments. Wstęp Stosunkowo niedawno, w 2009 roku, zasygnalizowany został nowy problem związany z dymem tytoniowym, który okre- ślono, jako „dym tytoniowy z trzeciej ręki” (ang. Thirdhand tobacco smoke, THS) [1] odpowiedzialny za tzw. pośrednią bierną ekspozycję na dym tytoniowy [2]. THS to pozostałości „dymu tytoniowego z drugiej ręki” (ang. Seconhand tobacco smoke, SHS), czyli dymu z palącego tytoniu i wy- dychanego przez palacza (odpowiedzialne- go za tzw. bierne palenie). Pozostałości te osadzają się na powierzchniach wewnątrz pomieszczeń (np. domy mieszkalne, biu- ra, samochody osobowe) i znajdujących się tam przedmiotach, a także na skórze, włosach i ubraniach. Badania wykazały, J. Budzianowski i A. Budzianowska

Transcript of Ozdobne rośliny do wnętrz w ochronie przed lotnymi ... · Stąd, rośliny takie mogą być...

542

Jaromir BUDZIANOWSKIAnna BUDZIANOWSKA

Katedra i Zakład Botaniki Farmaceutycznej i Biotechnologii Roślin, Uniwersytet Medyczny im. Karola Marcinkowskiego, Kierownik:Prof. UM dr hab. Barbara Thiem

Dodatkowe słowa kluczowe: dym tytoniowypokojowe rośliny ozdobnebiofiltracja

Additional key words:tobacco smokeornamental indoor plantsbiofiltration

Adres do korespondencji:Prof. dr hab. Budzianowski Jaromir61-861 Poznań, ul. Św. Marii Magdaleny 14 tel.: +61 866 878 48fax: +61 866 878 61e-mail: [email protected]

prAce pogląDowe

Ozdobne rośliny do wnętrz w ochronie przed lotnymi toksynami dymu tytoniowego „z trzeciej ręki”

Ornamental indoor plants in protection against volatile toxins of thirdhand tobacco smoke

Stosunkowo niedawne badania wykazały, że pozostałości dymu z za-palonego papierosa i wydychanego przez palacza (tzw. dymu z drugiej ręki, ang. Second-hand smoke, SHS) osadzonego na powierzchniach po-mieszczeń i znajdujących się tam przedmiotów (tak zwany „dym z trze-ciej ręki”, ang. Third-hand smoke, THS), zawierają toksyczne związki, które utrzymują się przez długi czas po zaprzestaniu palenia i stanowią poważne zagrożenie dla zdrowia. Prowadzone od ponad 30 lat badania wskazują, że wiele roślin ozdobnych doniczkowych (ponad 100 gatunków) wykazuje w zróżnicowanym stopniu zdolność do wyłapywania z powie-trza toksycznych, lotnych związków organicznych wydzielających się z powierzchni i wyposażenia wnętrz budynków. Związki te to głównie for-maldehyd, benzen, toluen, ksylen, trichloroetylen, które występują rów-nież w dymie tytoniowym i są składni-kami THS. Otrzymano transgeniczny tytoń (Nicotiana tabacum) o znacznie poprawionej zdolności do usuwania wspomnianych lotnych toksyn. Spe-cyficzny dla tytoniu związek-nikotyna jest w znacznym stopniu wyłapywany przez miętę pieprzową (Mentha pipe-rita) z SHS oraz gleby i prawdopodob-nie przez nią metabolizowany. Groźne dla zdrowia mikropyły PM2,5 (ang. Par-ticulate Matter < 2,5 µm), stanowiące też składnik THS, są akumulowane przez roślinę ozdobną Chlorophytum comosum. Obserwacje te sugerują, że ozdobne rośliny doniczkowe mogą w istotnym stopniu stanowić ochro-nę przed inhalacją lotnych składni-ków dymu tytoniowego z trzeciej ręki (THS) w pomieszczeniach. Autorzy nie deklarują konfliktu interesów

Otrzymano: 25.09.2017Zaakceptowano: 19.10.2017

Relatively recent investigations have shown that residues of smoke from smoldering tobacco and exhaled by a smoker (so called “second-hand smoke”-SHS), which deposited on the indoor surfaces and objects (the so-called „third-hand smoke”-THS) con-tain toxic compounds that persist for a long time after cessation of smok-ing and pose a serious health hazard. Research has shown that many or-namental indoor potted plants (more than 100 species) exhibit varying ability of removal of toxic, volatile organic compounds emissing from the surface and the interior of build-ings. These compounds are mainly formaldehyde, benzene, toluene, xy-lene, trichlorethylene, which are also found in tobacco smoke and are com-ponents of THS. Transgenic tobacco (Nicotiana tabacum) was obtained with significantly improved ability to remove above mentioned volatile tox-ins. The tobacco-specific compound - nicotine is largely absorbed by pep-permint (Mentha piperita) from SHS and soil and is probably metabolized. Health-threatening microparticles PM2.5 (Particulate matter <2.5 µm), which are also a component of THS, can be accumulated by the ornamen-tal plant Chlorophytum comosum. These observations suggest that or-namental potted plants can signifi-cantly protect against the inhalation of volatile third-hand smoke (THS) components in the indoor compart-ments.

WstępStosunkowo niedawno, w 2009 roku,

zasygnalizowany został nowy problem związany z dymem tytoniowym, który okre-ślono, jako „dym tytoniowy z trzeciej ręki” (ang. Thirdhand tobacco smoke, THS) [1] odpowiedzialny za tzw. pośrednią bierną ekspozycję na dym tytoniowy [2]. THS to pozostałości „dymu tytoniowego z drugiej

ręki” (ang. Seconhand tobacco smoke, SHS), czyli dymu z palącego tytoniu i wy-dychanego przez palacza (odpowiedzialne-go za tzw. bierne palenie). Pozostałości te osadzają się na powierzchniach wewnątrz pomieszczeń (np. domy mieszkalne, biu-ra, samochody osobowe) i znajdujących się tam przedmiotach, a także na skórze, włosach i ubraniach. Badania wykazały,

J. Budzianowski i A. Budzianowska

Przegląd Lekarski 2017 / 74 / 10 543

że chemiczne składniki THS utrzymują się bardzo długo po zaprzestaniu palenia, nie mogą być usunięte przez wietrzenie, lotne składniki ulegają re-emisji i stanowią zagro-żenie dla zdrowia przebywających w nich ludzi, szczególnie niemowląt i dzieci. W od-różnieniu od znacznego sukcesu w zapo-bieganiu szkodliwemu wpływowi biernego palenia (SHS) wynikającego z wprowa-dzeniu zakazu palenia tytoniu w miejscach publicznych, problem zagrożenia ze strony THS nadal oczekuje na rozwiązanie [3].

Problem zanieczyszczenia powietrza lotnymi szkodliwymi związkami emito-wanymi przez materiały i wyposażenie w zamkniętych pomieszczeniach dostrze-żony był znacznie wcześniej i nasilił się po zmniejszeniu intensywności wentylacji w budynkach w wyniku kryzysu energe-tycznego w 1973/74 roku. Na początku lat 80-tych amerykańska Narodowa Agen-cja Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej (NASA) zapoczątkowała badania nad sposobami oczyszczania powietrza w sta-cjach kosmicznych. Wówczas zrodził się pomysł zastosowania do tego celu ro-ślin, a badania naukowe nad tym zagad-nieniem prowadzone były głównie przez Wolverton’a i współpracowników [4,5]. Koncepcja oczyszczania powietrza przez rośliny ozdobne hodowane w doniczkach została rozciągnięta na wszelkie po-mieszczenia i uzasadniana na podstawie dalszych badań [6,7]. Głównie w oparciu o pionierskie prace Wolverton’a, NASA publikuje w internecie często uaktualnia-ną listę roślin filtrujących powietrze [8]. W XXI wieku pojawiło się kilkadziesiąt prac naukowych na temat możliwości za-stosowania botanicznej biofiltracji powie-trza uwzględniających około 120 roślin w celu usuwania szkodliwych, lotnych, nieorganicznych i organicznych związków emitowanych przez wytworzone przemy-słowo materiały budowlane i wyposażenie wnętrz, wśród źródeł tych zanieczyszczeń wymienia się niekiedy dym tytoniowy [9]. Badania te dotyczyły możliwości usuwa-nia przez rośliny ozdobne określonych lotnych związków organicznych, głównie formaldehydu, benzenu, ksylenu, toluenu, a niekiedy także trichloroetylenu, styrenu, heksanu [10], które wymieniane są wśród niebezpiecznych składników dymu tyto-niowego [11], w tym również THS.

Stąd, rośliny takie mogą być przydat-ne do usuwania lotnych składników THS. Pojawiły się też pojedyncze prace wskazu-jąca na możliwość usuwania przez rośliny nikotyny [12] i mikropyłów PM2,5 [13]. Moż-liwości bezpośredniej ochrony przed dy-mem tytoniowym przez substancje i związ-ki pochodzenia naturalnego omówiono w poprzednich pracach [14,15].

Zagrożenie ze strony THSTHS powstaje w wyniku absorbcji

składników SHS na powierzchniach we-wnętrznych pomieszczeń, np. mieszkań, biur, samochodów i znajdujących się tam przedmiotach, np. ubraniach, zasłonach, wykładzinach i dywanach, tapetach, a na-wet na skórze i włosach osób niepalących [3].

Ekspozycja na THS może odbywać się przez wdychiwanie, kontakt ze skórą oraz spożycie (szczególnie przez niemowlęta i małe dzieci) [16]. Główny składnik dymu tytoniowego-nikotyna jest składnikiem THS w fazie stałej o wysokim stężeniu [3,17]. Stwierdzono, że THS zawiera obok niko-tyny, 3-etenylopirydynę (3-EP), krezole, naftalen, formaldehyd [17], kotyninę, N-for-mylonornikotynę, 2,3’-bipirydyl, nikotelinę [18], jako najbardziej toksyczne związki - fenol, 2’,5’-dimetylofuran, akroleinę, a tak-że benzen, toluen, acetonitryl, styren i izo-pren [19,20].

Wykazano też, że nikotyna zaadsorbo-wana na powierzchniach reaguje ze znaj-dującym się w powietrzu kwasem azota-wym - HONO tworząc znane, specyficzne dla dymu tytoniowego nitrozaminy NNK (4-(metylonitrozamino)-1-(3-pirydylo)--1-butanon) i NNN (N’-nitrozonornikotyna) o właściwościach kancerogennych oraz nie występujący w świeżo emitowanym dymie tytoniowym (SHS) - NNA (4-(mety-lonitrozamino)-4-(3-pyridylo)butanal), jako główny produkt; powoduje on uszkodzenia DNA [21]. Składniki THS, zwłaszcza nikoty-na i powstające z niej nitrozoaminy (NNN, NNK i NNA) utrzymują się w znacznych ilościach, co najmniej przez kilkanaście miesięcy, po ekspozycji na dym tytoniowy SHS [22]. Implikuje to zdaniem badaczy, że zagrożenie dla zdrowia przez ekspozy-cję na THS jest większe niż w przypadku biernego palenia (SHS) [22].

Nikotyna reaguje również z ozonem dając toksyczny formaldehyd i szereg po-chodnych pirydyny [23,24]. Podobne za-grożenie na THS zostało wykazane w przy-padku samochodów osobowych [16].

Już dawno stwierdzono, że mikropyły występujące w dymie tytoniowym stwa-rzają poważne zagrożenie dla niepalących w zamkniętych pomieszczeniach i problem ten nie można rozwiązać w ekonomiczny sposób poprzez wentylację i filtrację po-wietrza [25]. Uznano, że mikropyły PM2,5 oraz akroleina, furan, akrylonitryl, 1,3-bu-tadien, acetaldehyd, izopren, toluen i ben-zen to najbardziej szkodliwe składniki THS powodujące chroniczną ekspozycję przez inhalację [24]. W badaniach symulujących ekspozycję na THS wykazano, że jest on genotoksyczny [18] i cytotoksyczny na komórki ludzkie [16]. W badaniach na my-szach, stanowiącym mimikrę wpływu THS na dzieci, stwierdzono szkodliwe oddzia-ływanie na wątrobę, płuca, gojenie skóry i zachowanie [26].

Rośliny ozdobne usuwające lotne związki organiczne występujące w dy-mie tytoniowym

Metody badań zdolności usuwania lotnych toksyn przez rośliny pokojowe

Badane rośliny umieszczano w spe-cjalnych komorach, do których wprowadza-no określone stężenia toksycznych gazów. Oznaczenia poziomu związków lotnych przed i po umieszczeniu w komorze ba-danej rośliny przeprowadzano przeważnie metodą chromatografii gazowej (GC-MS). Znacznie mniej prac dotyczy pomiarów w warunkach realnych, tzn. w użytkowa-

nych pomieszczeniach. W pracach różnych autorów zdolność eliminacji definiowano przez podanie stężenia toksyny w powie-trzu i szybkości usuwania lub wydajności usuwania w różnych jednostkach-mg/h, µg/h, mg (µg) w określonym czasie (godzin lub dni), w procentach (%), milimolach/m2 w określonym czasie, itp. ([10] i cytowana tam literatura). Przykładowo zdolność do usuwania określonego związku toksyczne-go określano, jako zdolność eliminacji wy-rażaną w µg ·m–3·m–2·h–1, tj. ilości toksyny zawartej w m3 powietrza (µg ·m–3) przez po-wierzchnię liści (w m2) w ciągu godziny (h) [27]. Stosowanie różnych jednostek aktyw-ności utrudnia porównania wyników badań. W ogólnej ocenie zagadnienia stwierdzo-no, że o ile zdolność roślin do usuwania określonych związków lotnych z powietrza pomieszczeń w warunkach laboratoryjnych jest dobrze uzasadniona, to efektywność usuwania tych związków w realnych wa-runkach (np. w biurach) wymaga dalszych badań [10].

Ozdobne rośliny pokojowe usuwają-ce lotne związki organiczne

Dotąd opisano około 120 roślin (gatun-ków i ich odmian) wykazujących zdolność do usuwania z powietrza pomieszczeń szkodliwych dla zdrowia lotnych związków nieorganicznych i organicznych [9]. Lot-ne związki organiczne, które najczęściej brano pod uwagę to formaldehyd, toluen, benzen, ksylen, niekiedy również trichloro-etylen [10]. Wymienione związki są skład-nikami dymu tytoniowego [11], również w przypadku THS.

Z badań wynika, że rośliny absorbują lotne toksyny za pomocą liści poprzez apa-raty szparkowe, kutikulę i znajdujący się na ich powierzchni wosk. Akumulowane związki są metabolizowane przez roślinę lub endofityczne drobnoustroje znajdujące się w częściach nadziemnych (fylosferze) i podziemnych (ryzosfera) roślin [6].

Przykładowe rośliny pokojowe usuwa-jące lotne związki występujące w dymie tytoniowym, takie jak formaldehyd, ben-zen, toluen, ksylen i trichloroetylen, przed-stawiono w Tabeli 1. Są to głównie rośliny wymieniane przez Wolverton’a jako najbar-dziej efektywne [7]; wśród nich są wymie-nione wszystkie gatunki znajdujące się na liście NASA [8], która oparta jest o prace Wolverton’a [4-7]. Rośliny uporządkowane są według pozycji w taksonomii [28]. Dla niektórych roślin podano również nazwy polskie. Rośliny te są dobrze znane i sze-roko dostępne w handlu [29]. Ich zdolność do usuwania określonych związków jest bardzo zróżnicowana, zarówno, co do za-kresu związków, jak i wydajności. Najbar-dziej „wszechstronne” rośliny, usuwające wszystkie wymienione w Tabeli 1 toksyny to Chrysantemum morifolium, Hedera he-lix, Spatiphyllum wallisii ‘Mauna Loa’, Epi-premnum aureum, Aglaonema crispum ‘Silver Queen’, Sansevieria trifasciata. Co się tyczy efektywności usuwania określo-nych związków, to formaldehyd najlepiej usuwały: Nephrolepis exaltata “Bostonien-sis” (1863 µg/h), Chrysanthemum morifo-lium (1450 µg/h) i Ficus benjamina (940

544

Tabela Iprzykłady ozdobnych roślin do wnętrz usuwających lotne organiczne związki występujące w dymie tytoniowym (THS).Examples of ornamental plants for interior removal of volatile organic compounds found in tobacco smoke (THS).

rośliny Formaldehyd Benzen Toluen Ksylen Trichloroetylenpaprocie

Nephrolepis exaltata ‘Bostoniensis’ - nefrolepsis wysoki* + +Nephrolepis obliterata* + +

Nagonasiennerodzina pinaceae

Pinus densiflora - sosna gęstokwiatowa +okrytonasienne

Dwuliścienne rząd rosales

rodzina Moraceae - morwowateFicus elastica - figowiec sprężysty* +

Ficus benjamina - figowiec Benjamina* + + +rząd Apiales

rodzina Araliaceae - araliowateHedera helix - bluszcz pospolity* + + + + +

Schefflera arboricola - szeflera drzewkowata +Schefflera elegantissima - szeflera najwytworniejsza + +

rząd Asteralesrodzina Asteraceae - astrowate

Chrysanthemum morifolium - złocień wielkokwiatowy* + + + + +Gerbera jamesonii - gerbera Jamesona* + + +

rząd cucurbitalesrodzina Begoniaceae - begoniowate

Begonia semperflorens - begonia stalekwitnącaBegonia maculata - begonia plamista (b.koralowa) +

rząd Vitalesrodzina Vitaceae - winoroślowate

Cissus rhombifolia ‘Ellen Danika’ - cissus rombolistny + + +rząd Malphighiales

rodzina euphorbiaceae - wilczomleczowateCodiaeum variegatum var. Pictum - trójskrzyn pstry, „kroton” + + +Euphorbia pulcherrima - wilczomlecz nadobny, poinsencja + +

rodzina ericaceae - wrzosowateRhododendron simsii ‘Compacta’ - różanecznik indyjski

Rhododendron fauriei +Rhododendron indicum + + +

rząd ericalesrodzina primulaceae - pierwiosnkowate

Cyclamen persicum - cyklamen perski, fiołek alpejski + +rząd Saxifragales

rodzina crassulaceae - gruboszowateKalanchoe blossfeldiana - Kalanchoe + +

Jednoliściennerząd Arecales

rodzina Arecaceae - arekowate (palmy)Dypsis lutescens - palma areka* + + +Rhapis excelsa - rapis wyniosły* + +

Chamaedorea seifrizii - chamedora Seifriza* + + + + +Phoenix roebelenii - daktylowiec niski* + + +

Chamaedorea elegans - chamedora wytworna + +rząd Alismatales

rodzina Araceae - obrazkowate Spathiphyllum wallisii ‘Mauna Loa’ - skrzydłokwiat* + + + + +

Spathiphyllum wallisii ‘Petite’ +Epipremnum aureum - epipremnum złociste* + + + + (+)

Philodendron cordatum - filodendron* +

J. Budzianowski i A. Budzianowska

Przegląd Lekarski 2017 / 74 / 10 545

µg/h) [6], według innych autorów paproć - Osmunda japonica (nie wymieniana w Ta-beli 1) (6,64 µg ·m–3·cm–2 po 5h) i inne ga-tunki paproci [30]. Benzen był najwydajniej usuwany przez Gerbera jamesonii (4486 µg/h) i Chrysantemum morifolium (3205 µg/h) [8]; ksylen - Phoenix roebelenii (610 µg/h) [6]; toluen; Pinus densiflora (919,7 μg·m-3·m-2 [35]; trichloroetylen - Gerbera jamesonii (38938 µg/roślinę), Dracaena marginata (27292 µg/roślinę) oraz Spathi-phyllum walissi ‘Mauna Loa’ (27064 µg/roślinę) [5]. Warto wspomnieć, że niektóre rośliny usuwają amoniak, który jest składni-kiem dymu tytoniowego - najlepiej Rhapis excelsa (7356 µg/h) [6].

Transgeniczny tytoń o poprawionej zdolności usuwania lotnych toksyn

Związki toksyczne dla człowieka są w dużych stężeniach także toksyczne dla roślin. Można jednak zwiększyć ich tole-rancję poprzez inżynierię metaboliczną po-legającą na transformacji genetycznej [9]. Przykładem tej inżynierii są rośliny transge-niczne - w szczególności transgeniczny ty-

Philodendron bipinnatifidium* +Philodendron selloum* +

Philodendron scandens spp. Oxycardium + + +Philodendron domesticum* + (+) (+) (+)

Syngonium podophyllum - zroślicha stopowcowa + + + + +Dieffenbachia Camilla - difenbachia* + +Dieffenbachia ‘Exotica Compacta’* + +

Dieffenbachia amoena +Dieffenbachia seguine + + +

Homalomena wallisii - czermiówka* + +Aglaonema crispum ‘Silver Queen’ - aglaonema + + + + +

Aglaonema modestum * + +Anthurium andraeanum - anturium Andrego* + + +

rząd Asparagalesrodzina Asparagaceae - szparagowate

Chlorophytum comosum - zielistka Sternberga* + + +Chlorophytum elatum + + +

Dracaena fragrans - dracaena wonna, smokowiec wonny* + + +Dracaena dermensis ‘Warneckei’ - dracena deremeńska* + + +

Dracaena dermensis ‘Janet Craig’* + + +Dracaena marginata - dracaena obrzeżona* + + + +

Sansevieria trifasciata - sansewieria gwinejska, wężownica* + + + + +rodzina Asphodelaceae - złotogłowowate

Aloë vera (=Aloë barbadensis) - aloes zwyczajny* + + (+)rodzina orchidaceae - storczykowate

Dendrobium sp. - orchidea, storczyk* +Phalaenopsis sp. - falenopsis, ćmówka* +

Liriope spicata - liriope, małpia trawa + +rząd Zingiberales

rodzina Marantaceae - marantowateMaranta leuconeura var.’Kerchoveana’ - maranta + + +

Calathea roseopicta + +Calathea ornate + +

rodzina Musaceae - bananowateMusa oriana - banan* +

rząd poalesrodzina Bromeliaceae - bromeliowateAechmea fasciata - echmea wstęgowata + +

* roślina wymieniona na liście NASA; +udowodniona zdolność do usuwania toksyny (na podstawie [4-8, 10, 27, 30, 31, 35]; (+) zdolność do usuwania toksyny niepodawana na liście NASA [8]

toń (Nicotiana tabacum). Po wprowadzaniu dwóch genów ścieżki biosyntezy monofos-foranu rybulozy, pochodzących z metylotro-ficznej bakterii Mycobacterium gastri MB19 i pozwalających na degradację formalde-hydu, zdolność tytoniu do usuwania tego związku zwiększyła się o 20% w porówna-niu z roślinami kontrolnymi [32]. Podobny wynik uzyskano w nowszych badaniach [33]. Zdolność do usuwania innych toksyn, jak toluen, ksylen i styren nie zmieniła się [32]. Po wprowadzeniu do tytoniu (Nicotia-na tabacum cv. Xanthi) ssaczego genu cy-tochromu P450 2E1 (CYP 2E1) zwiększyła się kilkakrotnie jego zdolność do usuwania lotnych związków, jak benzen, toluen, tri-chloroetylen, chlorek winylu (występujących w THS) i kilku innych [34]. Autorzy tych prac sugerowali możliwość zastosowania trans-genicznych roślin do usuwania toksycznych zanieczyszczeń w powietrzu w pomiesz-czeniach i na zewnątrz nich.

Usuwanie nikotyny przez roślinyPomimo wprowadzonego w 2009 r. za-

kazu stosowania nikotyny jako insektycydu,

w wielu próbkach roślin uprawnych, jak np. herbata czarna czy zielona, rumianek, mię-ta pieprzowa, stwierdza się obecność tego alkaloidu, niekiedy przekraczającą dopusz-czalny maksymalny poziom pozostałości (MRL) - 0,01 µg/g s.m. Nikotyna występuje oprócz tytoniu (>10000 µg/g s.m.) w innych roślinach z rodziny Solanaceae, jak pomi-dor, ziemniak i bakłażan, gdzie jej zawar-tość przekracza ustaloną normę blisko 25 razy (0,24 µg/g s.m.) [12]. Wydaje się nie-prawdopodobne, aby obecność nikotyny w roślinach z innych rodzin wynikała z bio-syntezy czy nielegalnego stosowania niko-tyny jako insektycydu. Zakłada się więc, że alkaloid ten może pochodzić z dymu pa-pierosowego lub gleby zanieczyszczonej nikotyną. Modelowe badania wykazały, że mięta pieprzowa (Mentha x piperita) pobie-ra nikotynę, zarówno z dymu tytoniowego, jak i z gleby. Początkowe wysokie stężenie nikotyny w mięcie, czy to okadzanej dy-mem tytoniowym (6 µg/g św.m., tj. 60 µg/g s.m.) czy hodowanej w glebie z tytoniem papierosowym (1,5 µg/g św.m.), szybko spadało w czasie. Wykluczono ubytek ni-

546

kotyny przez wyparowanie z powierzchni liści, co sugeruje, że roślina ta metaboli-zuje ten alkaloid [12]. Co ciekawe, mięta pieprzowa i pokrewne jej taksony (gatunki i odmiany) wykazały również znaczną zdol-ność usuwania toluenu znajdującego się w powietrzu w pomieszczeniach [35].

Usuwanie mikropyłów przez roślinyJak wspomniano wyżej, mikropyły

PM2,5, czyli cząstki o wymiarach poniżej 2,5 µm, stanowią jeden z najważniejszych czynników szkodliwych THS [24]. Jak do-tąd, zdolność usuwania z powietrza PM2,5 opisano tylko dla jednego gatunku rośli-ny - Chlorophytum comosum [13]. Liście tej rośliny wyłapywały mikropyły, które były zmywalne wodą lub chloroformem w przypadku absorbcji w wosku. Ilość PM akumulowanych przez liście była znacz-nie większa niż ilość PM zdeponowanych na płytkach aluminiowych o tej samej po-wierzchni, ale mechanizm tego zjawiska nie jest znany.

PodsumowanieWieloletne, liczne badania wykaza-

ły, że znaczna liczba pokojowych roślin ozdobnych (ponad 100 gatunków i odmian) w zróżnicowanym stopniu usuwa z powie-trza określone, szkodliwe dla zdrowia lotne związki organiczne, takie jak formaldehyd, benzen, toluen, ksylen, trichloroetylen. Związki te stanowią część szkodliwych, lotnych składników THS. Groźne dla zdro-wia mikropyły PM2,5, również występujące w THS, są usuwane przez roślinę Chloro-phytum comosum (zielistka Sternberga). Stąd można sądzić, że rośliny do wnętrz mogą stanowić ważny czynnik ochronny przed THS.

piśmiennictwo1. winickoff Jp, Friebely J, Tanski Se, Sherroda

ch, Matt e. et al: Beliefs about the health effects of “thirdhand” smoke and home smoking bans. Pe-diatrics 2009; 123: e74-e79.

2. Merritt TA, Mazela J, Adamczak A, Merritt T: The impact of second-hand tobacco smoke exposure on pregnancy outcomes, infant health, and the threat of third-hand smoke exposure to our envi-ronment and to our children. Przegl Lek. 2012; 69: 717-720.

3. Jacob p3rd, Benowitz Nl, Destaillats H, gundel l, Hang B. et al: Thirdhand Smoke: New Eviden-ce, Challenges, and Future Directions. Chem Res Toxicol. 2017; 30: 270-294.

4. wolverton Bc, McDonald rc, watkins eA Jr: Foliage plants for removing indoor air pollutants from energy-efficient homes. Econ Bot. 1984; 38: 224-228.

5. wolverton Bc, Douglas wl; Bounds K: A study of interior landscape plants for indoor air pollution

abatement (https://archive.org/details/nasa_tech-doc_19930072988) (Report).NASA. NASA--TM-108061. 1989.

6. wolverton Bc, wolverton JD: Plants and soil microorganisms: removal of formaldehyde, xylene, and ammonia from the indoor environment. J Miss Acad Sci. 1993; 38: 11-15.

7. wolverton Bc: How to grow fresh air: 50 house plants that purify your home or office. Penguin Bo-oks, New York 1997.

8. NASA clean Air study: strona internetowa: https://en.wikipedia.org/wiki/NASA_Clean_Air_Study (data wejścia: 11.09.2017)

9. Soreanu g, Dixon M, Darlington A: Botanical biofiltration of indoor gaseous pollutants - A mini-review. Chem. Eng J. 2013; 229: 585-594.

10. Dela cruz M, christensen JH, Thomsen JD, Müller r: Can ornamental potted plants remove volatile organic compounds from indoor air? A re-view. Environ Sci Pollut Res Int. 2014; 21: 13909-13928.

11. Talhout r, Schulz T, Florek e, van Benthem J, wester p, opperhuizen A: Hazardous Com-pounds in Tobacco Smoke. Int. J. Environ. Res. Public Health 2011; 8: 613-628.

12. Selmar, D, engelhardt, UH, Hänsel, S Thräne c, Nowak M, Kleinwächter M: Nicotine uptake by peppermint plants as a possible source of nico-tine in plant-derived products. Agron Sustain Dev. 2015; 35: 1185-1190.

13. gawrońska H, Bakera B: Phytoremediation of particulate matter from indoor air by Chlorophytum comosum L. plants. Air Qual Atmos Health 2015; 8: 265-272.

14. Budzianowska A: Ochrona przed dymem tyto-niowym-preparaty kosmetyczne z glonów. Farm Współcz. 2013; 6: 132-135.

15. Budzianowska A, Budzianowski J: Ochrona przed dymem tytoniowym-związki i substancje pochodzenia naturalnego. Przegl Lek. 2015; 72: 148-151.

16. Bahl V, Shim HJ, Jacob p 3rd, Dias K, Schick SF, Talbot p: Thirdhand smoke: Chemical dynam-ics, cytotoxicity, and genotoxicity in outdoor and indoor environments. Toxicol In Vitro. 2016; 32: 220-231.

17. Hang B, wang p, Zhao Y, Sarker A, chenna A. et al: Adverse health effects of thirdhand smoke: from cell to animal models. Int J Mol Sci. 2017; 18: 932.

18. Hang B, Sarker AH, Havel c, Saha S, Hazra TK. et al: Thirdhand smoke causes DNA damage in human cells. Mutagenesis. 2013; 28: 381-391.

19. Bahl V, weng NJ-H, Schick S F, Sleiman M, whi-tehead J. et al: Cytotoxicity of thirdhand smoke and identification of acrolein as a volatile thirdhand smoke chemical that inhibits cell proliferation, Toxi-col Sci. 2016; 150: 234-246.

20. Matt g e, Quintana p J e, Destaillats H, gundel l A, Sleiman M. et al: Thirdhand tobacco smoke: emerging evidence and arguments for a multidisci-plinary research agenda. Environ Health Perspect. 2011; 119: 1218-1226.

21. Sleiman M, gundela lA, pankow JF, peyton J, Singer Bc, Destaillats H: Formation of car-

cinogens indoors by surface-mediated reactions of nicotine with nitrous acid, leading to potential thirdhand smoke hazards. PNAS 2010; 107: 6576-6581.

22. Bahl V, Jacob p, Havel c, Schick S F, Talbot p: Thirdhand cigarette smoke: Factors affecting exposure and remediation. PLoS One. 2014; 9: e108258.

23. Sleiman M, Destaillats H, Smith JD, liu c-l, Ahmed M. et al: Secondary organic aerosol for-mation from ozone-initiated reactions with nicotine and secondhand tobacco smoke. Atmos Environ. 2010; 44: 4191-4198.

24. Sleiman M, logue J M, luo w, pankow J F, gundel l A, Destaillats H: Inhalable consti-tuents of thirdhand tobacco smoke: chemical characterization and health impact considera-tions. Environ Sci Technol. 2014; 48: 13093-13101.

25. repace Jl, lowry AH: Indoor Air Pollution, To-bacco Smoke, and Public Health. Science 1980; 208: 464-472.

26. Martins-green M, Adhami N, Frankos M, Valdez M, goodwin B. et al: Cigarette Smoke Toxins Deposited on Surfaces: Implications for Human Health. PLOS ONE 2014; 9: e86391.

27. Yang DS, pennisi SV, Son Ki-c, Kays SJ: Screening indoor plants for volatile organic pol-lutant removal efficiency. HortScience 2009; 44: 1377-1381.

28. Apg IV (2016): An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG IV. Bot J Lin Soc. 2016; 181: 1-20.

29. Jantra H: Kwiaty w mieszkaniu. Poradnik encyklo-pedyczny. Oficyna Wydawnicza „Kaliope”, Warsza-wa 1994.

30. Kim KJ, Jeong MI, lee Dw, Song JS, Kim HD, et al: Variation in formaldehyde removal efficiency among indoor plant species. HortScience 2010; 45: 1489–1495.

31. wood rA, Burchett MD, orwell rA, Tarran J, Torpy F: Plant/soil capacities to remove harmful substances from polluted indoor air. J Horticul Sci Biotechnol. 2002; 71: 120-129.

32. Sawada A, oyabu T, chen lM, li KZ, Hirai N. et al: Purification capability of tobacco transformed with enzymes from a methylotrophic bacterium for formaldehyde. Int J Phytoremediat. 2007; 9: 487-496.

33. chen lM, Yurimoto H, li K-Z, orita I, Aki-ta M. et al: Assimilation of formaldehyde in transgenic plants due to the introduction of the bacterial ribulose monophosphate path-way genes. Biosci Biotechnol Biochem. 2010; 74: 627-635.

34. James A, Xin g, Doty Sl, Strand Se: Degra-dation of low molecular weight volatile organic compounds by plants genetically modified with mammalian cytochrome P450 2E1, Environ. Sci. Technol. 2008; 42: 289-293.

35. Kim KJ, Yoo eH, Jeong MI, Song JS, lee SY, Kays SJ: Changes in the phytoremediation po-tential of indoor plants with exposure to toluene. HortScience 2011; 46:1646-1649.

J. Budzianowski i A. Budzianowska